DE102013109949A1

DE102013109949A1 - Cross member arrangement for a motor vehicle body

Info

Publication number: DE102013109949A1
Application number: DE201310109949
Authority: DE
Inventors: Thomas Mache
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2013-09-11
Filing date: 2013-09-11
Publication date: 2015-03-12

Abstract

Es ist eine Trägeranordnung für eine Kraftfahrzeugkarosserie (10) vorgesehen mit einem aus einer Magnesiumlegierung hergestellten linken Träger (18), einem aus einer Magnesiumlegierung hergestellten rechten Träger (20) und einer mit dem linken Träger (18) und dem rechten Träger (20) verbundenen Verbindungsbrücke (22), wobei die Verbindungsbrücke (22) aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist. An den Verbindungsstellen der Verbindungsbrücke (22) mit dem linken Träger (18) und mit dem rechten Träger (20) liegt somit eine Materialpaarung einer Aluminiumlegierung mit einer Magnesiumlegierung vor, die im Vergleich zu einer Materialpaarung von zwei Magnesiumlegierungen Korrosionsprobleme vermeidet, so dass eine leichte und haltbare Kraftfahrzeugkarosserie (10) ermöglicht ist.A vehicle body support assembly (10) is provided with a left support (18) made of a magnesium alloy, a right support (20) made of a magnesium alloy and one connected to the left support (18) and the right support (20) Connecting bridge (22), wherein the connecting bridge (22) is made of an aluminum alloy. At the junctions of the connecting bridge (22) with the left support (18) and the right support (20) is thus a material pairing of an aluminum alloy with a magnesium alloy, which avoids corrosion problems compared to a material pair of two magnesium alloys, so that a slight and durable vehicle body (10) is enabled.

Description

Die Erfindung betrifft eine Trägeranordnung für eine Kraftfahrzeugkarosserie. The invention relates to a support arrangement for a motor vehicle body.

Beispielsweise aus DE 10 2010 021 137 A1 ist es bekannt für eine Kraftfahrzeugkarosserie Träger aus einem Aluminiumgussmaterial zu verbauen, um Gewicht einzusparen. For example DE 10 2010 021 137 A1 It is known for a motor vehicle body to incorporate support from a cast aluminum material to save weight.

Es besteht ein ständiges Bedürfnis das Gewicht einer Kraftfahrzeugkarosserie zu reduzieren ohne die Haltbarkeit zu beeinträchtigen. There is a constant need to reduce the weight of a motor vehicle body without compromising durability.

Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die eine leichte und haltbare Kraftfahrzeugkarosserie ermöglichen. It is the object of the invention to show measures that allow a light and durable vehicle body.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Trägeranordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. The object is achieved according to the invention by a carrier arrangement having the features of claim 1. Preferred embodiments of the invention are specified in the subclaims, which individually or in combination may constitute an aspect of the invention.

Erfindungsgemäß ist eine Trägeranordnung für eine Kraftfahrzeugkarosserie vorgesehen mit einem aus einer Magnesiumlegierung hergestellten linken Träger, einem aus einer Magnesiumlegierung hergestellten rechten Träger und einer mit dem linken Träger und dem rechten Träger verbundenen Verbindungsbrücke, wobei die Verbindungsbrücke aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist. According to the invention, there is provided a support structure for a vehicle body having a left support made of a magnesium alloy, a right support made of a magnesium alloy, and a connecting bridge connected to the left support and the right support, wherein the connection bridge is made of an aluminum alloy.

Durch die Ausgestaltung des rechten Trägers und des linken Trägers aus einer Magnesiumlegierung kann das Gewicht des rechten Trägers und des linken Trägers reduziert werden. Da der erste Träger und der zweite Träger nicht einstückig ausgestaltet sind, ist es möglich den ersten Träger und den zweiten Träger, insbesondere in Leichtbauweise, mit einer Vielzahl an Aufnahmen, Aussparungen und Verrippungen auszugestalten und durch Metallguss kostengünstig herzustellen. Durch die Verbindungsbrücke aus einer Aluminiumlegierung kann eine direkte Verbindung des linken Trägers mit dem rechten Träger vermieden werden, so dass eine verbindungstechnisch kritische Materialpaarung von Magnesiumlegierungen vermieden ist. Ein mechanisches Anpressen der aus der Magnesiumlegierung hergestellten Träger kann dadurch vermieden werden, so dass die Gefahr von Korrosionen der aus der Magnesiumlegierung hergestellten Träger reduziert ist und eine hohe Haltbarkeit der Trägeranordnung gegeben ist. Eine Verbindung des linken Trägers mit dem rechten Träger erfolgt ausschließlich mittelbar mit Hilfe der aus einer Aluminiumlegierung hergestellten Verbindungsbrücke. An den Verbindungsstellen der Verbindungsbrücke mit dem linken Träger und mit dem rechten Träger liegt somit eine Materialpaarung einer Aluminiumlegierung mit einer Magnesiumlegierung vor, die im Vergleich zu einer Materialpaarung von zwei Magnesiumlegierungen Korrosionsprobleme vermeidet, so dass eine leichte und haltbare Kraftfahrzeugkarosserie ermöglicht ist. By designing the right and left magnesium alloy supports, the weight of the right and left supports can be reduced. Since the first carrier and the second carrier are not configured in one piece, it is possible to design the first carrier and the second carrier, in particular in lightweight construction, with a large number of receptacles, recesses and ribs and inexpensive to produce by casting metal. Through the connecting bridge of an aluminum alloy, a direct connection of the left carrier with the right carrier can be avoided, so that a compound-technically critical material pairing of magnesium alloys is avoided. A mechanical pressing of the support made of the magnesium alloy can be avoided, so that the risk of corrosion of the magnesium alloy produced carrier is reduced and a high durability of the support assembly is given. A connection of the left-hand carrier with the right-hand carrier takes place exclusively indirectly with the aid of the connection bridge made of an aluminum alloy. At the junctions of the connecting bridge with the left carrier and with the right carrier there is thus a material combination of an aluminum alloy with a magnesium alloy, which avoids corrosion problems compared with a material pairing of two magnesium alloys, so that a light and durable motor vehicle body is made possible.

Besonders bevorzugt bildet die Verbindungsbrücke mindestens eine weitere Verbindungsstelle zur Befestigung mit einem Kraftfahrzeugbauteil aus. Dadurch können die aus der Magnesiumlegierung hergestellten Träger über die aus der Aluminiumlegierung hergestellte Verbindungsbrücke mit weiteren Kraftfahrzeugbauteilen, beispielsweise einem Kraftfahrzeugunterboden, verbunden werden. Eine direkte Verbindung mit den aus der Magnesiumlegierung hergestellten Trägern ist dadurch vermieden. Vorzugsweise weisen der linke Träger und der rechte Träger eine signifikante Erstreckung quer zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs auf, so dass die Verbindungsbrücke vergleichsweise kurz ausgeführt sein kann. Insbesondere ist die Erstreckung der Verbindungsbrücke quer zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs geringer als die Summe der Erstreckungen der Träger quer zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs. Dies ermöglicht es, das die Trägeranordnung zu einem erheblichen Großteil aus der Magnesiumlegierung besteht und ein entsprechend geringes Eigengewicht aufweist. Particularly preferably, the connecting bridge forms at least one further connection point for attachment to a motor vehicle component. As a result, the carriers produced from the magnesium alloy can be connected to other motor vehicle components, for example a motor vehicle underbody, via the connecting bridge made of the aluminum alloy. A direct connection with the carriers produced from the magnesium alloy is thereby avoided. Preferably, the left support and the right support have a significant extension transversely to the direction of travel of the motor vehicle, so that the connecting bridge can be made relatively short. In particular, the extension of the connecting bridge transversely to the direction of travel of the motor vehicle is less than the sum of the extensions of the carrier transversely to the direction of travel of the motor vehicle. This makes it possible that the carrier assembly consists to a considerable extent of the magnesium alloy and has a correspondingly low weight.

Insbesondere sind der linke Träger, der rechte Träger und die Verbindungsbrücke durch Metallguss hergestellt. Die einzelnen miteinander verbundenen Bauteile der Trägeranordnung können dadurch kostengünstig hergestellt sein. Insbesondere ist es möglich den linken Träger, den rechten Träger und die Verbindungsbrücke in Leichtbauweise einfach mit einer Vielzahl an Aufnahmen, Aussparungen und Verrippungen auszugestalten. In particular, the left support, the right support and the connecting bridge are made by metal casting. The individual interconnected components of the carrier assembly can be manufactured inexpensively. In particular, it is possible to easily design the left support, the right support and the connecting bridge in lightweight design with a variety of recordings, recesses and ribbing.

Vorzugsweise weist der linke Träger und/oder der rechte Träger mindestens eine Verbindungsöffnung zur Befestigung mit der Verbindungsbrücke auf, insbesondere durch Stanznieten und/oder Flow-Drill-Schrauben mit Vorlöchern im Magnesiumbauteil und Aluminium-Unterlegscheiben. Der linke Träger und/oder der rechte Träger kann dadurch einfach und schnell mit der Verbindungsbrücke verbunden werden, ohne dass hierzu eine Schweißverbindung erforderlich ist. Preferably, the left support and / or the right support at least one connection opening for attachment to the connecting bridge, in particular by punch riveting and / or flow-drill screws with pre-holes in the magnesium component and aluminum washers. The left support and / or the right support can be easily and quickly connected to the connecting bridge, without the need for a welded joint is required.

Insbesondere bildet die Verbindungsbrücke einen Durchgang zum Hindurchführen einer Antriebswelle aus. Die Verbindungsbrücke kann dadurch die insbesondere an den seitlichen Außenseiten der Kraftfahrzeugkarosserie positionierten Träger miteinander verbinden ohne mit einer von einem Frontmotor kommenden Antriebswelle eines heckangetriebenen Kraftfahrzeugs zu kollidieren. In particular, the connecting bridge forms a passage for passing a drive shaft. As a result, the connection bridge can connect the carriers positioned in particular on the lateral outer sides of the motor vehicle body without colliding with a drive shaft of a rear-wheel drive motor vehicle coming from a front engine.

Vorzugsweise weist der linke Träger und/oder der rechte Träger in Längsrichtung einen gebogenen Verlauf zur Ausbildung zumindest eines Teils eines Radkastens für Hinterrad eines Kraftfahrzeugs auf. Dies ermöglicht es in unmittelbarer Nähe zur Trägeranordnung Bauraum für ein Hinterrad vorzusehen. Die Verbindungsbrücke ist insbesondere in Fahrtrichtung vor den Hinterrädern positioniert, während der linke Träger und/oder der rechte Träger das zugeordnete Hinterrad soweit umgreifen können, dass sowohl Teile des jeweiligen Trägers in Fahrtrichtung vor dem Hinterrad als auch Teile des selben Trägers in Fahrtrichtung hinter dem Hinterrad positioniert sein können. Die Trägeranordnung kann dadurch eine signifikante Versteifung der Kraftfahrzeugkarosserie erreichen. Preferably, the left support and / or the right support in the longitudinal direction of a curved profile for forming at least a part of a wheel well for rear wheel of a motor vehicle. This makes it possible to provide space for a rear wheel in the immediate vicinity of the carrier arrangement. The connecting bridge is positioned in front of the rear wheels, in particular in the direction of travel, while the left carrier and / or the right carrier can surround the assigned rear wheel to the extent that both parts of the respective carrier in the direction of travel in front of the rear wheel and parts of the same carrier in the direction of travel behind the rear wheel can be positioned. The carrier arrangement can thereby achieve a significant stiffening of the motor vehicle body.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen: The invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings with reference to preferred embodiments, wherein the features shown below, both individually and in combination may represent an aspect of the invention. Show it:

1: eine schematische vereinfachte perspektivische Ansicht einer Kraftfahrzeugkarosserie und 1 a simplified schematic perspective view of a motor vehicle body and

2: eine schematische perspektivische Ansicht einer Trägeranordnung für die Kraftfahrzeugkarosserie aus 1. 2 : A schematic perspective view of a support assembly for the motor vehicle body 1 ,

Die in 1 dargestellte Kraftfahrzeugkarosserie 10 weist eine linke B-Säule 12 und eine rechte B-Säule 14 auf, hinter denen jeweils ein Radkasten angeordnet ist. Die dargestellte Kraftfahrzeugkarosserie ist für ein als Zweisitzer ausgestaltetes Kraftfahrzeug vorgesehen, so dass an jeder Seite nur eine Seitentür vorgesehen ist. In the 1 illustrated motor vehicle body 10 has a left B-pillar 12 and a right B-pillar 14 behind, behind each of which a wheel well is arranged. The illustrated motor vehicle body is provided for a motor vehicle designed as a two-seater, so that only one side door is provided on each side.

Die in 2 dargestellte Trägeranordnung 16 weist einen linken Träger 18 aus einem Magnesiumlegierungsguss und einen rechten Träger 20 aus einem Magnesiumlegierungsguss auf, die über eine Verbindungsbrücke 22 aus einem Aluminiumlegierungsguss ausschließlich mittelbar und nicht unmittelbar miteinander verbunden sind. Der linke Träger 18 kann mit dem linken Radkasten verbunden sein, während der rechte Träger 20 mit dem rechten Radkasten verbunden sein kann. Hierzu können die Träger 18, 20 beispielsweise eine im Wesentlichen U-förmige seitlich geöffnete Aussparung aufweisen, welche den zugeordneten Radkasten formschlüssig umgreifen kann. Die Träger 18, 20 sind durch Metallguss in Leichbauweise ausgeformt und weisen eine Vielzahl an Aufnahmen, Aussparungen und Verrippungen auf. In the 2 illustrated carrier assembly 16 has a left bracket 18 made of a magnesium alloy casting and a right-hand carrier 20 from a magnesium alloy casting, which via a connecting bridge 22 made of an aluminum alloy casting exclusively indirectly and not directly connected to each other. The left carrier 18 can be connected to the left wheel arch, while the right beam 20 can be connected to the right wheelhouse. For this purpose, the carriers 18 . 20 For example, have a substantially U-shaped laterally open recess, which can engage around the associated wheel well form fit. The carriers 18 . 20 are formed by cast metal in lightweight construction and have a variety of recordings, recesses and ribbing on.

Die Verbindungsbrücke 22 bildet einen nach unten offenen Durchgang 24 aus, durch den eine Antriebswelle hindurchgeführt werden kann. Die Träger 18, 20 weisen in Fahrtrichtung einen gebogenen Verlauf auf, um Bauraum für einen Radkasten und/oder ein Hinterrad eines Kraftfahrzeugs zu schaffen. The connecting bridge 22 forms a passage open at the bottom 24 from, through which a drive shaft can be passed. The carriers 18 . 20 have in the direction of travel on a curved course to create space for a wheel arch and / or a rear wheel of a motor vehicle.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102010021137 A1 [0002] DE 102010021137 A1 [0002]

Claims

Trägeranordnung für eine Kraftfahrzeugkarosserie (10), mit einem aus einer Magnesiumlegierung hergestellten linken Träger (18), einem aus einer Magnesiumlegierung hergestellten rechten Träger (20) und einer mit dem linken Träger (18) und dem rechten Träger (20) verbundenen Verbindungsbrücke (22), wobei die Verbindungsbrücke (22) aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist. Carrier assembly for a motor vehicle body ( 10 ), with a left support made of a magnesium alloy ( 18 ), a right-hand carrier made of a magnesium alloy ( 20 ) and one with the left carrier ( 18 ) and the right-hand carrier ( 20 ) connecting bridge ( 22 ), the connecting bridge ( 22 ) is made of an aluminum alloy.

Trägeranordnung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der linke Träger (18), der rechte Träger (20) und die Verbindungsbrücke (22) durch Metallguss hergestellt sind. Carrier arrangement according to claim 1, characterized in that the left-hand carrier ( 18 ), the right-hand carrier ( 20 ) and the connecting bridge ( 22 ) are produced by metal casting.

Trägeranordnung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass der linke Träger (18) und/oder der rechte Träger (20) mindestens eine Verbindungsöffnung zur Befestigung mit der Verbindungsbrücke (22), insbesondere durch Stanznieten und/oder Flow-Drill-Schrauben, aufweist. Carrier arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the left-hand support ( 18 ) and / or the right-hand carrier ( 20 ) at least one connection opening for attachment to the connecting bridge ( 22 ), in particular by punch rivets and / or flow-drill screws has.

Trägeranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsbrücke (22) einen Durchgang (24) zum Hindurchführen einer Antriebswelle ausbildet. Carrier arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the connecting bridge ( 22 ) a passage ( 24 ) for passing a drive shaft is formed.

Trägeranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass der linke Träger (18) und/oder der rechte Träger (20) in Längsrichtung einen gebogenen Verlauf zur Ausbildung zumindest eines Teils eines Radkastens für Hinterrad eines Kraftfahrzeugs aufweist. Carrier arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the left-hand carrier ( 18 ) and / or the right-hand carrier ( 20 ) has a curved course in the longitudinal direction for forming at least a part of a wheel housing for the rear wheel of a motor vehicle.